KR101593995B1

KR101593995B1 - 자동 초점 조절 방법, 상기 방법을 기록한 기록 매체, 및 상기 방법을 실행하는 자동 초점 조절 장치

Info

Publication number: KR101593995B1
Application number: KR1020090089645A
Authority: KR
Inventors: 고성식; 송원석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2016-02-15
Also published as: US20110068250A1; KR20110032250A; CN102141717A; CN102141717B; US8507835B2

Abstract

본 발명은 점광원 영상, 명암대비가 낮은(Low contrast) 영상 등 다양한 영상에 대하여 초점이 맞은 상태의 초점값을 도출할 수 있는 초점 조절 방법, 이를 기록한 기록 매체, 상기 방법에 따른 초점 조절 장치에 관한 것이다. 미리 점광원 기준 그래프 및 비점광원 기준 그래프를 데이터베이스화 하고 입력 영상의 초점 그래프와 상기 기준 그래프들을 비교하여 가장 유사한 패턴을 갖는 기준 그래프를 도출하고, 도출한 기준 그래프의 종류에 따라 다른 방법으로 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출한다. 나아가, 점광원 영상일 경우 입력 영상의 휘도 정보를 더 판단하고, 비점광원 영상일 경우 입력 영상의 첨예도 및 초점 그래프의 증가 또는 감소를 더 판단하여 신뢰도 있는 초점값을 도출할 수 있다.

Description

자동 초점 조절 방법, 상기 방법을 기록한 기록 매체, 및 상기 방법을 실행하는 자동 초점 조절 장치{Method for Auto focusing, medium for recording the method and apparatus applying the method}

본 발명은 자동 초점 조절 방법 및 자동 초점 조절 장치에 관한 것이다.

자동 초점 조절(Auto focusing) 기능은 DSC, DSLR, 캠코더 등의 디지털 촬영 장치에서 촬영 전 상기 장치가 자동으로 초점을 맞추어 초점이 맞은 영상을 얻을 수 있도록 한 기능이다.

종래 자동 초점 조절 방법으로 피사체 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대해 초점값을 도출하고, 상기 초점값을 이용하여 초점 그래프를 도출한 후, 상기 초점 그래프의 최대값을 찾아 초점이 맞았을 때의 초점값으로 결정한다. 그러나 점광원 영상, 비점광원 영상 중 명암대비가 낮은(Low contrast) 영상에 대해서는 상기와 같은 방법으로 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출하여 촬영하였음에도 촬영한 영상의 초점이 맞지 않은 경우가 있는 문제가 있다.

본 발명에서는 점광원 영상 또는 비점광원임에도 명암대비가 낮은(Low contrast) 영상에 대하여도 초점이 맞은 촬영 영상을 얻을 수 있도록 자동으로 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출하는 자동 초점 조절 방법, 상기 방법을 기록한 기록 매체, 상기 방법에 따라 실행하는 자동 초점 조절 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하여 상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하는 단계와, 상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프와 비교하는 단계와, 상기 비교 결과에 따라 초점값을 판단하는 단계를 포함하고, 상기 판단 단계는, 상기 초점 그래프가 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하는 단계와, 상기 초점 그래프가 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 상기 초점 그래프의 최대점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법을 제공한다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법은 상기 도출된 초점값을 표준화하는 단계를 더 포함하고, 상기 표준화된 초점값에 따라 상기 초점 그래프를 생성할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법에 있어서, 상기 초점 그래프와 상기 점광원 기준 그래프 또는 상기 비점광원 기준 그래프를 비교하는 단계는, 상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출하는 단 계 또는 상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 비점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법에 있어서, 상기 차이는 상기 샘플들의 편차 또는 표준 편차일 수 있으며, 상기 초점 그래프는 상기 편차 또는 상기 표준 편차가 작은 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법에 있어서, 상기 점광원 기준 그래프는 극소점을 갖고, 상기 비점광원 기준 그래프는 극대점을 갖는 것일 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법에 있어서, 상기 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 노출 정보를 도출하는 단계와, 상기 노출 정보를 기준 노출 정보와 비교하는 단계와, 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보를 비교한 결과 저휘도라고 판단하는 경우 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하는 단계를 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법은 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보과 비교한 결과 고휘도라고 판단하는 경우, 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법은 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 상기 초점 그래프의 첨예도를 도출하는 단계와, 상기 첨예도와 기준 첨예도를 비교하는 단계와, 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 큰 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 작은 경우 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 기준과 비교하는 단계와, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법은 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 자동 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 코드로 기록한 기록 매체를 제공한다.

아울러, 본 발명은 렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하는 초점값 도출부와, 상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하는 초점 그래프 생성부와, 상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 및 비점광원 기준 그래프와 비교하는 제1 비교부와, 상기 비교 결과에 따라 초점값을 판단하는 판단부를 포함하고, 상기 판단부는, 상기 초점 그래프가 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 초점 그래프가 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 상기 초점 그래프의 최대점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치를 제공한다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치에 있어서, 상기 초점 그래프 생성부는 상기 초점값을 표준화하여 표준화된 초점값으로 상기 초점 그래프를 생성할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치에 있어서, 상기 제1 비교부는 상기 초 점 그래프의 샘플의 값과 상기 점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출하거나 상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 비점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치에 있어서, 상기 차이는 상기 샘플들의 편차 또는 표준 편차일 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치에 있어서, 상기 판단부는 상기 초점 그래프는 상기 편차 또는 상기 표준 편차가 작은 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치에 있어서, 상기 점광원 기준 그래프는 극소점을 갖고, 상기 비점광원 기준 그래프는 극대점을 갖는 것일 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치는 상기 판단부의 판단 결과 상기 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 입력 영상의 노출 정보와 기준 노출 정보를 비교하는 제2 비교부와, 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보를 비교한 결과 저휘도라고 판단하는 경우 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하고 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보과 비교한 결과 고휘도라고 판단하는 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 제2 판단부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치는 상기 제1 판단부의 판단 결과, 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 상기 초점 그래프의 첨예도와 기준 첨예도를 비교하는 제3 비교부와, 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 큰 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞은 상태의 초점값인 것으로 판단하고 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 작은 경우 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 도출하고 제3 판단부와, 상기 증가 또는 감소를 기준과 비교하는 제4 비교부와, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 제4 판단부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 입력 영상이 점광원 영상 또는 비점광원 영상인지를 구분하고, 서로 다른 방법으로 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 미리 점광원 기준 그래프 및 비점광원 기준 그래프를 데이터베이스화 하고, 입력 영상의 초점 그래프가 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 최소값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 도출하고, 상기 초점 그래프가 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 최대값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 도출할 수 있다.

나아가, 상기 초점 그래프가 점광원 그래프에 대응하는 경우, 상기 입력 영상의 휘도 정보를 더 판단하여 저휘도인 경우에 최소값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 결정할 수 있다. 상기 입력 영상이 고휘도인 경우 초점값 도출을 실패한 것으로 판단함으로서, 점광원 영상에 대해서 더욱 정확하게 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출할 수 있다.

또한, 상기 초점 그래프가 비점광원 그래프에 대응하는 경우, 상기 초점 그래프의 첨예도 및 초점 그래프의 증가 또는 감소를 더 판단하여, 첨예도가 높거나, 낮더라고 상기 증가 또는 감소가 낮은 경우에는 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 도출하고, 상기 첨예도가 낮고 상기 증가 또는 감소가 높은 경우 초점값 도출을 실패한 것으로 판단함으로서, 명암대비가 낮은(Low contrast) 영상에 대해서도 더욱 정확하게 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출할 수 있다.

그러므로 본 발명은 다양한 입력 영상에 대하여 자동 초점 조절 기능의 신뢰성을 향상시켜 사용자의 만족을 극대화할 수 있다.

본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법, 장치 및 기록 매체에 관한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치의 일 예로서, 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다.

본 발명에 관한 디지털 영상 신호 처리 장치의 일 실시 예로서 디지털 카메라를 설명한다. 그러나 상기 디지털 영상 신호 처리 장치가 디지털 카메라에 한정되는 것은 아니며, 디지털 영상 신호 처리 장치가 장착된 카메라폰, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), TV, 디지털 액자 등의 디지털 기기에도 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 디지털 카메라는 피사체로부터의 광학 신호를 입력하는 광학부(11), 상기 광학부(11)를 구동하는 광학 구동부(12), 상기 광학부(11)를 통해 입력된 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 촬상 소자(13), 촬상 소자(13)로부터 일 프레임 영상에 대응하는 전기 신호를 공급받아, 상기 전기 신호에 대해 노이즈 저감 처리 등의 신호 처리를 행하는 아날로그 신호 처리부(14), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(15)를 구비한다. 그리고 상기 촬상 소자(13), 아날로그 신호 처리부(14), A/D 변환부(15)에 타이밍 신호를 공급하는 타이밍 제너레이터(TG; 16)를 구비한다. A/D 변환부(15)로부터 제공된 영상 데이터에 대해 영상 신호 처리를 행하는 영상 신호 처리부(20)를 구비한다. 상기 영상 데이터는 영상 신호 처리부(20)에 실시간으로 입력될 수 있지만, 필요에 따라 메모리(30)에 임시 저장된 후, 영상 신호 처리부(20)에 공급될 수 있다. 그리고 상기 디지털 촬영 장치는 사용자의 조작 신호를 입력하는 조작부(40), 영상을 디스플레이하는 표시부(50), 디지털 촬영 장치의 동작에 관련된 프로그램을 저장한 프로그램 저장부(60), 영상 데이터 및 소정 정보를 저장하는 데이터 저장부(70)를 구비한다. 또한, 입력된 영상의 노출 정보를 도출하고, 도출한 노출 정보에 따라 노출을 자동 제어하는 AE 제어부(80)를 구비한다. 그리고 입력된 영상에 대하여 자동으로 초점을 조절하는 AF 제어부(90)를 구비한다. AF 제어부(90)에 관해서는 이하의 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 그리고 상기 디지털 카메라는 사용자의 조작 신호 또는 입력된 영상에 따라 각 구성부를 전반적으로 제어하는 시스템 제어부(100)를 구비한다.

본 실시 예에서는 각 구성부를 별개의 블럭으로 구분하여 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상의 구성부들을 하나의 칩(chip)으로 구성할 수 있다. 또한, 2가지 이상의 기능을 수행하는 구성부에 대해서는 해당 기능에 따라 2개 이상의 (chip)으로 분리하여 구성할 수도 있다.

이하에서는 각 구성부에 대해 더욱 구체적으로 살펴본다.

상기 광학부(11)는 광학 신호를 집광하는 렌즈, 상기 광학 신호의 양(광량)을 조절하는 조리개, 광학 신호의 입력을 제어하는 셔터 등을 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등을 포함하며, 이들 렌즈들은 각각 하나의 렌즈로 구성될 수도 있지만, 복수 렌즈들의 군집으로 이루어질 수도 있다. 셔터로 가리개가 위아래로 움직이는 기계식 셔터를 구비할 수 있다. 또는 별도의 셔터 장치 대신 촬상 소자(13)에 전기 신호의 공급을 제어하여 셔터 역할을 행할 수도 있다.

상기 광학부(11)를 구동하는 광학 구동부(12)는 오토 포커스, 자동 노출 조정, 조리개 조정, 줌, 초점 변경 등의 동작을 실행하기 위하여 렌즈의 위치, 조리개의 개폐, 셔터의 동작 등을 구동할 수 있다. 상기 구동부(12)는 AE 제어부(80), AF 제어부(90) 또는 제어부(100)로부터의 제어 신호를 제공받아, 상기 광학부(11)의 구동을 제어할 수 있다. AF 제어부(90)에서 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출하고, 상기 초점값에 대응하는 피사체의 거리를 도출하며, 상기 피사체의 거리에 대응하는 렌즈의 위치 정보를 결정하여 제공함으로써, 광학부(11)의 렌즈를 구동할 수 있다. 따라서 상기 광학부(11)를 통하여 초점이 맞았을 때의 영상을 획득할 수 있다.

촬상 소자(13)는 광학부(11)를 통해 입력된 광학 신호를 수광하여, 피사체의 상을 결상한다. 촬상 소자(13)로 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 어레이, CCD(Charge coupled device) 센서 어레이 등을 사용할 수 있다. 촬상 소자(13)는 TG(16)로부터 공급되는 타이밍 신호에 따라 일 프레임의 영상에 대응하는 영상 데이터를 제공할 수 있다.

아날로그 신호 처리부(14)는 촬상 소자(13)로부터 제공된 전기 신호에 대해 게인(gain) 조정이나 파형을 정형화하는 신호 처리를 행하는 회로를 구비할 수 있다.

아날로그 신호 처리부(14)로부터 공급된 전기 신호는 아날로그 신호로서, 이를 A/D 변환부(15)에서 디지털 신호로 변환하여 일 프레임의 화상을 구성하는 영상 데이터를 생성할 수 있다.

영상 신호 처리부(20)는 입력된 영상 데이터에 대해 노이즈를 저감하고, 감마 컬렉션(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 수행할 수 있다. 또한, 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 하여 생성한 영상 데이터를 압축 처리하여 영상 파일을 생성할 수 있으며, 또는 상기 영상 파일로부터 영상 데이터를 복원할 수 있다. 영상의 압축형식은 가역 형식 또는 비 가역 형식이어도 된다. 적절한 형식의 예로서, JPEG(Joint Photographic Experts Group)형식이나 JPEG 2000 형식 등으로 변환도 가능하다. 압축한 상기 영상 파일은 데이터 저장부(70)에 저장될 수 있다. 또한, 영상 신호 처리부(20)에서는 기능적으로 불선명 처리, 색체 처리, 블러 처리, 엣지 강조 처리, 영상 해석 처리, 영상 인식 처리, 영상 이펙트 처리 등도 행할 수 있다. 영상 인식 처리로 얼굴 인식, 장면 인식 처리 등을 행할 수 있다. 아울러, 영상 신호 처리부(20)에서는 표시부(50)에 디스플레이하기 위한 표시 영상 신호 처리를 행할 수 있다. 예를 들어, 휘도 레벨 조정, 색 보정, 콘트라스트 조정, 윤곽 강조 조정, 화면 분할 처리, 캐릭터 영상 등 생성 및 영상의 합성 처리 등을 행할 수 있다. 상기 영상 신호 처리부(20)는 외부 모니터와 연결되어, 외부 모니터에 디스플레이되도록 소정의 영상 신호 처리를 행할 수 있으며, 이렇게 처리된 영상 데이터를 전송하여 상기 외부 모니터에서 해당 영상이 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

A/D 변환부(15)로부터 공급된 영상 데이터는 영상 신호 처리부(20)에 실시간으로 전송될 수 있지만, 전송 속도와 영상 신호 처리부(20)에서의 연산 처리 속도 차이가 있는 경우 메모리(30)에 상기 영상 데이터를 임시 저장한 후 영상 신호 처리부(20)에 공급할 수도 있다. 상기 메모리(30)로 SDRAM, MCP, DRAM 등의 메모리 소자를 사용할 수 있다.

영상 신호 처리부(20)에서 소정의 영상 신호 처리를 행한 영상 데이터는 데이터 저장부(70)에 저장될 수 있다. 상기 데이터 저장부(70)는 디지털 촬영 장치에내장되거나 또는 착탈 가능한 형태의 장치로 구성될 수 있다. 예를 들어 SDcard/MMC, HDD(Hard Disk Driver), 광 디스크, 광 자기 디스크, 홀로그램 메모리 등을 사용할 수 있다.

영상 신호 처리를 행한 상기 영상 데이터는 표시부(50)로 전송되어 소정의 화상으로 구현될 수 있다. 표시부(50)로 LCD, OLED, PDP, EDD 등의 디스플레이 장치를 사용할 수 있다.

프로그램 저장부(60)는 상기 디지털 촬영 장치를 작동하는데 필요한 OS, 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 상기 프로그램 저장부(60)로서 E2PROM, 플래쉬 메모리, ROM 등을 사용할 수 있다.

조작부(40)는 사용자가 상기 디지털 촬영 장치를 조작하거나 촬영시 각종의 설정을 행하기 위한 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버튼, 키, 터치 패널, 터치 스크린, 다이얼 등의 형태로 구현될 수 있으며, 전원 온/오프, 촬영 개시/정지, 재생 개시/정지/서치, 광학계의 구동, 모드 변환, 메뉴 조작, 선택 조작 등의 사용자 조작 신호를 입력할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 입력 영상의 노출을 자동으로 제어하는 AE 제어부(80)를 구비할 수 있다.

그리고 입력 영상의 초점을 자동으로 맞추는 AF 제어부(90)를 구비한다.

시스템 제어부(100)는 프로그램 저장부(60)에 저장된 프로그램에 따라 각 구성부를 제어할 수 있으며, 또는 조작부(40)를 통한 사용자의 조작 신호, 입력된 영상, 영상 신호 처리부(20)에서의 영상 처리 결과 등에 따라 각 구성부를 전반적으로 제어할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치의 AF 제어부의 일 실시 예를 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 AF 제어부(91)는 렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하는 초점값 도출부(91a)와, 상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하는 초점 그래프 생성부(91b)를 구비한다. 상기 초점값 도출부(91a)는 1 VD 단위로 초점값을 읽으며, 초점값이 변하는 형태에 따라 증가, 감소에 해당하는 변수를 증가시킬 수 있다. 상기 초점 그래프 생성부(91b)는 상술한 바와 같이 도출한 초점값을 표준화하여 표준화된 초점값을 이용하여 초점 그래프를 생성할 수 있다. 예를 들어, 하기 수학식 1과 같이 해당 초점값(FVi)과 최소 초점값(FVmin)의 차이를 최대 초점값(FVmax)으로 나누어 표준화한 초점값(NormFVi)를 도출하여 표준화할 수 있다.

또한, 상기 AF 제어부(91)는 상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프와 비교하는 제1 비교부(91c)를 구비한다. 상기 초점 그래프와 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프의 샘플들의 차이를 이용하여 비교할 수 있다. 상기 차이는 평균 또는 표준편자일 수있다. 평균(AvgFV no.ref)은 하기 수학식 2와 같은 방법으로 도출할 수 있으며, 표준편차(StdFV no.ref)는 하기 수학식 3과 같은 방법으로 도출할 수 있다. no.ref는 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프인지를 나타내는 번호를 의미한다.

미리 도 3 내지 도 6과 같은 비점광원 기준 그래프 및 도 7과 도 8과 같은 점광원 기준 그래프가 저장할 수 있다. 모든 초점 그래프는 사인파(Sine wave)의 형태를 갖는 것을 가정한다. 그리고 비점광원 기준 그래프는 극대값을 가지며, 점광원 기준 그래프는 극소점을 갖는다. 비점광원 기준 그래프는 초점이 맞는 초점값이 중앙 영역(도 3), 원거리(도 4), 근거리(도 5와 도 6)에 분포하는 경우를 모두 상정하여 4개의 비점광원 기준 그래프를 예상하고 미리 저장하고 있다. 반면, 점광원 기준 그래프는 주로 원거리에서 촬영하는 것이 대부분이기 때문에, 초점이 맞는 초점값이 중앙 영역(도 7), 및 원거리(도 8)에 분포하는 2개의 점광원 기준 그래프를 예상하여 미리 저장하고 있다. 도 7과 8은 점광원일 때 이외에도 렌즈를 피사체에 가까이 두면 렌즈로 들어오는 빛의 양이 줄어들면서 점광원 기준 그래프와 같은 패턴을 가질 수 있다. 상기 점광원 기준 그래프는 주로 어두운 단색 피사체에 발생할 수 있다. 도 3 내지 도 8의 기준 그래프들 중에서 도 3의 1번 기준 그래프와 초점 그래프의 차이를 도출하는 경우라면, no.ref를 1로 표시할 수 있다. 6개의 기준 그래프들이 미리 저장되어 있으므로, no.ref는 1 부터 6까지 나타낼 수 있다. 상기 차이로 평균을 도출하는 것이라면 하기 수학식 2에 따라 행할 수 있다. 도 3 내지 도 6의 기준 그래프들 중 어느 하나의 각 샘플의 초점값(refCurveino.ref)과 표준화한 초점값(NormalFV)의 차이를 도출하고, 모든 샘플에 대한 차이의 합을 샘플의 개수(samplecnt)로 나누어 평균(AvgFV no.ref)을 도출할 수 있다.

나아가, 표준편차(StdFV no.ref)를 도출하는 경우 하기 수학식 3과 같이 표준화한 초점값(NormalFV)에서 도 3 내지 도 6의 기준 그래프들 중 어느 하나의 각 샘플의 초점값(refCurveino.ref)와 평균(AvgFV no.ref)을 뺀 값을 제곱하고, 샘플 개수로 나누어 도출할 수 있다.

그리고 초점 그래프와 기준 그래프와의 차이가 가장 작은 기준 그래프를 도출할 수 있다. 상기 차이로 표준 편차를 이용할 경우, 하기 수학식 4와 같이 초점 그래프와 기준 그래프들 간의 표준 편차(StdFVno.ref)를 도출하고 도출한 표준 편차 중에서 최소의 표준 편차를 도출하고, 최소의 표준 편차에 대응하는 기준 그래프가 상기 초점 그래프와 가장 유사한 패턴을 갖는 것으로 판단할 수 있다.

제1 판단부(91d)는 상기 초점 그래프가 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 즉 상기 초점 그래프가 점광원 기준 그래프와 가장 유사한 패턴을 갖는 것으로 판단하는 경우, 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하며, 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하는, 즉 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프와 가장 유사한 패턴을 갖는 경우 상기 초점 그래프의 최대점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단할 수 있다.

따라서, 본 실시 예에 따르면 초점 그래프와 기 저장된 기준 그래프의 패턴 을 비교하여, 입력된 영상이 점광원 영상인지 비점광원 영상인지를 판단하고 점광원 영상인 경우에 적합한 초점이 맞는 상태의 초점값 비점광원 영상인 경우에 적합한 초점이 맞는 상태의 초점값을 각각 도출할 수 있다.

도 9는 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치의 AF 제어부의 다른 실시 예를 도시한 블럭도이다.

도 9에 도시된 AF 제어부(92)는 초점값 도출부(92a), 초점 그래프 생성부(92b), 제1 비교부(92c), 제1 판단부(92d)를 구비하고, 노출 정보를 판단하는 제2 비교부(92e)와 노출 정보에 따라 초점이 맞는 영상의 초점값을 도출하는 제2 판단부(92f)를 더 포함한다. 상기 초점값 도출부(92a), 초점 그래프 생성부(92b), 제1 비교부(92c), 제1 판단부(92d)는 도 2에서 설명한 것과 유사한바, 본 실시 예에서는 추가적으로 더 구비되는 제2 비교부(92e)와 제2 판단부(92f)를 위주로 설명한다.

상기 초점값 도출부(92a)는 렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하고, 초점 그래프 생성부(92b)는 상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하며, 이때 상기 초점값을 표준화하여 표준화한 초점값을 이용하여 초점 그래프를 형성할 수 있다. 그리고 상기 제1 비교부(92c)는 상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 또는 상기 초점 그래프와 비점광원 기준 그래프와 비교한다. 상기 초점 그래프의 샘플과 기준 그래프의 샘플의 초점값 차이를 도출하고, 상기 제1 판단부(92d)에서 상기 차이가 작은 기준 그래프를 선택한다. 상기 초점 그래프와 비점광원 기준 그래프의 차이보다 상기 초점 그래프와 점광원 기 준 그래프와의 차이가 작다면, 상기 초점 그래프는 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 상기 초점 그래프는 점광원 기준 그래프와 유사한 패턴을 갖는 것으로 판단할 수 있다. 점광원 기준 그래프도 도 7과 도 8과 같이 두 가지 유형 중에서 상기 차이를 도출하여, 상기 초점 그래프가 도 7의 점광원 기준 그래프와 유사한지 또는 도 8의 점광원 기준 그래프와 유사한지 판단할 수 있다.

제1 판단부(92d)의 판단 결과, 상기 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 입력 영상의 노출 정보를 확인하고 제2 비교부(92e)에서 상기 노출 정보가 기준 노출 정보와 비교한다. 제2 판단부(92f)는 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보를 비교한 결과 저휘도라고 판단하는 경우, 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단한다. 예를 들어, 기준 노출 정보가 2LV라면 입력 영상의 노출 정보로서 노출값이 2LV보다 작다면 저휘도로 판단하고, 상기 초점 그래프는 점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 더욱 확신할 수 있다. 따라서, 상기 초점 그래프의 최소값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단할 수 있다.

상기 제2 판단부(92f)에서 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보과 비교한 결과 고휘도라고 판단하는 경우, 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단할 수 있다. 일반적으로 점광원 영상은 저휘도이므로, 초점 그래프는 점광원 기준 그래프와 대응하나, 고휘도라면 점광원 영상이 아닌 확률이 높기 때문이다.

도 10은 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치의 AF 제어부의 또 다른 실시 예를 도시한 블럭도이다.

도 10에 따른 AF 제어부(93)는 초점값 도출부(93a), 초점 그래프 생성부(93b), 제1 비교부(93c), 제1 판단부(93d)를 구비하고, 상기 초점 그래프의 첨예도와 기준 첨예도를 비교하는 제3 비교부(93g), 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 작은 경우, 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 도출하고, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 제3 판단부(93h), 상기 증가 또는 감소를 기준과 비교하는 제4 비교부(93i), 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하는 제4 판단부(93j)를 포함한다. 본 실시 예에서도 상기 초점값 도출부(93a), 초점 그래프 생성부(93b), 제1 비교부(93c), 제1 판단부(93d)는 도 2에서 설명한 것과 유사한바, 추가적으로 더 구비되는 제3 비교부(93g), 제3 판단부(93h), 제4 비교부(93i), 제4 판단부(93j)를 위주로 설명한다.

상기 초점값 도출부(93a)는 렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하고, 초점 그래프 생성부(93b)는 상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하며, 이때 상기 초점값을 표준화하여 표준화한 초점값을 이용하여 초점 그래프를 형성할 수 있다. 그리고 상기 제1 비교부(93c)는 상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 또는 상기 초점 그래프와 비점광원 기준 그래프와 비교한다. 상기 초점 그래프의 샘플과 기준 그래프의 샘플의 초점값 차이를 도출하고, 상기 제1 판단부(93d)에서 상기 차이가 작은 기준 그래프를 선택한다. 상 기 초점 그래프와 점광원 기준 그래프의 차이보다 상기 초점 그래프와 비점광원 기준 그래프와의 차이가 작다면, 상기 초점 그래프는 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 상기 초점 그래프는 비점광원 기준 그래프와 유사한 패턴을 갖는 것으로 판단할 수 있다. 비점광원 기준 그래프도 도 3 내지 도 6과 같이 네 가지 유형 중에서 상기 차이를 도출하여, 상기 초점 그래프가 도 3, 도 4, 도 5 또는 도 6의 점광원 기준 그래프와 유사한지 판단할 수 있다.

상기 제1 판단부(93d)의 판단 결과 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프와 유사한 형태를 갖는 것으로 판단하는 경우, 제3 비교부(93g)에서 상기 초점 그래프의 첨예도와 기준 첨예도를 비교한다. 제3 판단부(93h)는 상기 초점 그래프의 첨예도가 기준 첨예도 보다 큰 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 초점 그래프의 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 작은 경우 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 확인한다. 그리고 제4 비교부(93i)에서 상기 증가 또는 감소를 미리 정해진 기준과 비교한다. 제4 판단부(93j)는 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하며, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우에는 초점값을 도출을 실패한 것으로 판단한다.

도 11은 본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 11을 참조하면, 촬영 모드를 시작한다(S11).

자동 초점 조절 제어 신호가 입력되는지 판단한다(S12). 예를 들어, 디지털 촬영 장치가 자동으로 자동 초점 조절을 행하도록 제어 신호를 생성할 수도 있지만, 사용자가 셔터-릴리즈 버튼을 S1위치로 눌러 상기 자동 초점 조절 제어 신호를 입력할 수 있다. 자동 초점 조절 제어 신호가 입력되지 않으면, 다시 촬영 모드를 유지한다.

상기 자동 초점 조절 제어 신호가 입력되면, 입력되는 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출한다(S13). 1VD 단위의 영상에 대하여 초점값을 도출할 수 있다.

도출한 초점값을 표준화한다(S14). 도출한 초점값으로 초점 그래프를 생성할 수도 있지만, 이후 연산의 편의를 위하여 도출한 초점값을 표준화하여 표준화된 초점값으로 초점 그래프를 생성할 수 있다(S15). 또한, 최초 도출한 초점값을 이용하여 초점 그래프를 생성하고, 이후 표준화하여 표준화된 초점값으로 표준화된 초점 그래프를 생성할 수도 있다. 여기서, 표준화 방법은 상시 수학식 1과 같은 방법으로 행해질 수 있다.

그리고 초점 그래프와 기준 그래프를 비교한다(S16). 기준 그래프로 점광원 기준 그래프와 비점광원 기준 그래프가 있다. 비점광원 기준 그래프로 도 3 내지 도 6과 같은 그래프가 있으며, 점광원 기준 그래프로 도 7과 도 8과 같은 그래프가 있다. 비점광원 기준 그래프는 피사체가 원거리, 근거리, 중앙 영역에 위치하는 것들을 모두 예시하였으나, 점광원 기준 그래프는 피사체가 원거리 및 중앙 영역에 위치하는 것들만을 예시하였다. 일반적으로 점광원 영상은 원거리에서 촬영하는 것이 대부분이기 때문이다.

S16에서 초점 그래프와 기준 그래프의 비교는 초점 그래프의 샘플과 이에 대 응하는 기준 그래프의 샘플의 초점값의 차이를 도출하여 비교할 수 있다. 상기 차이로 편차 또는 표준 편차를 도출할 수 있다. 구체적으로 상기 수학식 2와 3과 같은 방법으로 도출할 수 있다.

상기 차이가 가장 작은 기준 그래프가 점광원 기준 그래프라면, 즉 상기 초점 그래프와 점광원 그래프가 유사한 패턴을 갖는 것이라면 상기 초점 그래프의 최소값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 도출한다(S17). 또는 초점 그래프와 비점광원 기준 그래프와의 차이가 초점 그래프와 점광원 기준 그래프와의 차이 보다 작다면, 상기 초점 그래프는 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단할 수 있으며, 따라서 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 도출할 수 있다(S18).

도 12는 도 11에 도시된 자동 초점 조절 방법에 있어서, 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 노출 정보를 더 판단하는 단계를 포함하는 본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 12를 참조하면, 도 11에서 초점 그래프가 기준 그래프와 비교하여 상기 초점 그래프가 점광원 그래프에 대응하는 경우 최소값을 도출하기 전에, 입력 영상의 노출 정보로 노출값을 도출한다(S21). 상기 노출값을 기준 노출값과 비교하여(S22), 상기 노출값이 상기 기준 노출값 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최소값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 도출한다(S23). 또는 상기 노출값이 상기 기준 노출값 보다 큰 경우 초점값 도출을 실패한 것으로 본다(S24).

점광원 영상의 경우, 초점 그래프의 최소값이 초점이 맞는 상태의 초점값인 것을 설명하기 위하여 도 13을 참조한다.

도 13에 따르면, 점광원 영상의 경우 피사체 거리에 따른 입력 영상들의 초점값을 나타낸 초점 그래프에서 피사체 거리가 30cm 일 때의 점광원 영상(Y)이 피사체 거리가 10cm, 50cm 일 때의 점광원 영상들(X, Z) 보다 점광원의 크기가 더 작게 나타난다. 점광원 영상은 초점이 맞았을 때가 초점이 맞지 않았을 때 보다 점광원의 영상 크기가 더 작게 나타난다. 따라서, 점광원 영상에 대한 초점 그래프는 최소값이 초점이 맞았을 때의 초점값이 된다.

도 14는 구체적으로 초점이 맞지 않았을 때의 점광원 영상을 나타낸 사진이고, 도 15는 초점이 맞았을 때의 점광원 영상을 나타낸 사진이다.

도 14의 사진이 도 15의 것 보다 가로등 불빛이 번져 더 크게 보임을 확인할 수 있다. 도 14의 초점값은 도 16의 초점 그래프에서 (a)의 위치에 대응하는 것이고, 도 15의 초점값은 도 16의 초점 그래프에서 (b)의 위치에 대응하는 것이다. 사진 및 초점 그래프 모두를 참고하더라도 도 15의 사진이 초점이 맞는 점광원 영상임을 확인할 수 있다.

도 17은 도 12의 자동 초점 조절 방법을 적용한 경우 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이고, 도 18은 도 12의 자동 초점 조절 방법을 적용하지 않은 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이다. 도 17에 따르면, 초점 그래프와 기준 그래프를 비교하고, 노출값도 비교하여 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하고 노출값도 기준 노출값 보다 작아 점광원 영상에 대응하는 것으로 판단된 경우로서, 초점 그래프의 최소값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 도출하고, 도출한 초점값에 따라 촬 영을 행한 사진이다. 반면, 도 18은 도출한 초점 그래프에서 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 도출하여 이에 따라 촬영을 행한 사진이다. 점광원 영상의 경우, 초점 그래프에서 최대값이 초점이 맞았을 때의 초점값이 아니므로 도 18과 같이 당연히 초점이 맞지 않은 사진을 얻을 수 있다. 그러나, 본 실시 예에 따르면 점광원 영상의 경우 비점광원 영상과 구별하여 다른 알고리즘으로 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출하도록 함으로써, 초점이 맞았을 때의 점광원 영상을 얻을 수 있다.

도 19는 도 11에 도시된 자동 초점 조절 방법에 있어서, 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 첨예도 및 초점값의 증가 또는 감소를 더 판한다하는 단계를 포함하는 본 발명에 관한 자동 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 19를 참조하면, 도 11에서 초점 그래프와 비점광원 기준 그래프를 비교하여 상기 초점 그래프가 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 판단하기 전에, 상기 초점 그래프의 첨예도를 더 판단한다. 상기 초점 그래프의 첨예도를 도출하고(S31), 도출한 상기 첨예도를 기준 첨예도와 비교한다(S32). 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 큰 경우, 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 판단한다(S33). 그리고 상기 최대값에 대응하는 피사체의 거리를 도출하고, 도출한 피사체의 거리에 대응하는 렌즈의 위치를 결정하여 렌즈를 구동한다. 따라서, 초점이 맞은 영상을 얻을 수 있다. 상기 첨예도가 기준 첨예도 보다 작은 경우, 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 확인하고, 상기 증가 또는 감소를 미리 정해진 기준과 비교한다(S34). 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우, 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 결정한다(S35). 또는 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우, 초점값 도출이 실패한 것으로 판단한다(S36).

도 20을 참조하면, 첨예도(c)를 나타낸 초점 그래프이다. 첨예도(c)는 오토포커싱 동안 산출한 가장 큰 초점값(focus value) 대비 가장 작은 초점값의 비를 의미한다.

도 21은 도 19의 자동 초점 조절 방법을 적용하지 않은 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이고, 도 22는 도 19의 자동 초점 조절 방법을 적용한 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이다. 비록 점광원 영상은 아니어서, 즉 비점광원 영상이어서 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞았을 때의 초점값으로 도출할 수 있음에도 불구하여 명암대비가 낮기(Low contrast) 때문에 에지(edge) 정보가 부족한 상태에서 얻어진 초점값에 대한 데이터 신뢰성 부족으로 정확한 초점값을 얻기 어려운 경우를 대비하기 위한 것이다. 따라서, 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하지만, 상기 첨예도 및 상기 증가 또는 감소를 더 판단하여 명암대비가 낮은(Low contrast) 영상에 대하여 정확하지 않은 초점값(초점이 맞았을 때의 초점값) 도출을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 디지털 영상 촬영 장치의 제어 방법을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에서 설명하는 비점광원 기준 그래프들이고, 도 7과 도 8은 점광원 기준 그래프들이다.

도 13은 극소값을 갖는 점광원 기준 그래프의 일 실시 예를 설명하기 위한 그래프이다.

도 14는 초점이 맞지 않는 점광원 영상의 일 예를 나타낸 사진이다.

도 15는 초점이 맞은 점광원 영상의 일 예를 나타낸 사진이다.

도 16은 도 14의 초점값 및 도 15의 초점값을 포함하는 초점 그래프이다.

도 17은 도 12의 자동 초점 조절 방법을 적용한 경우 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이고, 도 18은 도 12의 자동 초점 조절 방법을 적용하지 않은 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이다.

도 20은 첨예도를 나타낸 초점 그래프이다.

도 21은 도 19의 자동 초점 조절 방법을 적용하지 않은 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이고, 도 22는 도 19의 자동 초점 조절 방법을 적용한 디지털 촬영 장치로 촬영한 사진이다.

Claims

렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하여 상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하는 단계;

상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프와 비교하는 단계;

상기 비교 결과에 따라 초점값을 판단하는 단계를 포함하고,

상기 초점 그래프가 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고,

상기 초점 그래프가 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우, 상기 초점 그래프의 최대점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법.
제1항에 있어서, 상기 도출된 초점값을 표준화하는 단계를 더 포함하고,

상기 표준화된 초점값에 따라 상기 초점 그래프를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법.
제1항에 있어서, 상기 초점 그래프와 상기 점광원 기준 그래프 또는 상기 비점광원 기준 그래프를 비교하는 단계는,

상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출하는 단계 또는 상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 비점광원 기준 그 래프의 샘플의 값의 차이를 도출하는 단계;를 포함하는 자동 초점 조절 방법.
제3항에 있어서, 상기 차이는 상기 샘플들의 편차 또는 표준 편차인 것을 특징으로 자동 초점 조절 방법.
제4항에 있어서, 상기 초점 그래프는 상기 편차 또는 상기 표준 편차가 작은 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법.
제1항에 있어서, 상기 점광원 기준 그래프는 극소점을 갖고,

상기 비점광원 기준 그래프는 극대점을 갖는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법.
제1항에 있어서, 상기 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우,

노출 정보를 도출하는 단계;

상기 노출 정보를 기준 노출 정보와 비교하는 단계;

상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보를 비교한 결과 저휘도라고 판단하는 경우, 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하는 단계;를 구비하는 자동 초점 조절 방법.
제7항에 있어서, 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보과 비교한 결과 고휘도라고 판단하는 경우, 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 자동 초점 조절 방법.
제1항에 있어서, 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우,

상기 초점 그래프의 첨예도를 도출하는 단계;

상기 첨예도와 기준 첨예도를 비교하는 단계;

상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 큰 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 작은 경우 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 기준과 비교하는 단계;

상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 자동 초점 조절 방법.
제9항에 있어서, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 자동 초점 조절 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 자동 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 코드로 기록한 기록 매체.
렌즈와 피사체와의 거리에 따른 입력 영상들 각각에 대하여 초점값을 도출하는 초점값 도출부;

상기 거리에 대한 초점값의 초점 그래프를 생성하는 초점 그래프 생성부;

상기 초점 그래프를 점광원 기준 그래프 및 비점광원 기준 그래프와 비교하는 제1 비교부; 및

상기 비교 결과에 따라 초점값을 판단하는 판단부를 포함하고,

상기 판단부는,

상기 초점 그래프가 상기 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 초점 그래프가 상기 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우 상기 초점 그래프의 최대점을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
제12항에 있어서, 상기 초점 그래프 생성부는 상기 초점값을 표준화하여 표준화된 초점값으로 상기 초점 그래프를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 비교부는 상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출하거나 상기 초점 그래프의 샘플의 값과 상기 비점광원 기준 그래프의 샘플의 값의 차이를 도출하는 것을 특징으로 하 는 자동 초점 조절 장치.
제14항에 있어서, 상기 차이는 상기 샘플들의 편차 또는 표준 편차인 것을 특징으로 자동 초점 조절 장치.
제15항에 있어서, 상기 판단부는 상기 초점 그래프는 상기 편차 또는 상기 표준 편차가 작은 점광원 기준 그래프 또는 비점광원 기준 그래프에 대응하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
제12항에 있어서, 상기 점광원 기준 그래프는 극소점을 갖고,

상기 비점광원 기준 그래프는 극대점을 갖는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
제12항에 있어서, 상기 판단부의 판단 결과 상기 초점 그래프가 점광원 기준 그래프에 대응하는 경우,

입력 영상의 노출 정보와 기준 노출 정보를 비교하는 제2 비교부; 및

상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보를 비교한 결과 저휘도라고 판단하는 경우 상기 초점 그래프의 최소점을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 노출 정보와 상기 기준 노출 정보과 비교한 결과 고휘도라고 판단하는 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 제2 판단부를 더 구비하는 자동 초점 조절 장치.
제12항에 있어서, 상기 판단부의 판단 결과, 상기 초점 그래프가 비점광원 기준 그래프에 대응하는 경우,

상기 초점 그래프의 첨예도와 기준 첨예도를 비교하는 제3 비교부;

상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 큰 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞은 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 첨예도가 상기 기준 첨예도 보다 작은 경우 상기 거리에 따른 입력 영상들의 초점값들의 증가 또는 감소를 도출하는 제3 판단부;

상기 증가 또는 감소를 기준과 비교하는 제4 비교부; 및

상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 초점 그래프의 최대값을 초점이 맞는 상태의 초점값으로 판단하고, 상기 증가 또는 감소가 상기 기준 보다 큰 경우 초점이 맞는 상태의 초점값 도출을 실패한 것으로 판단하는 제4 판단부;를 더 포함하는 자동 초점 조절 장치.